La plupart des administrateurs système prennent les limitations des systèmes de fichiers actuels dans la foulée. Après tout, les systèmes de fichiers sont ce qu'ils sont: vulnérables à la corruption de données silencieuse, brutale à gérer, et extrêmement lente.
ZFS, le nouveau système de fichiers dynamique du système d'exploitation Solaris 10 de Sun (SE Solaris) , vous fera oublier tout ce que vous pensiez savoir sur les systèmes de fichiers. ZFS sera disponible sur toutes les plates-formes prises en charge par Solaris 10 et toutes les applications existantes fonctionneront avec. En outre, ZFS complète le portefeuille de gestion du stockage de Sun, y compris le logiciel Sun StorEdge QFS , idéal pour le partage de données professionnelles.
"Si vous êtes prêt à prendre en charge toute la pile logicielle, il y a beaucoup d'innovation possible."
Jeff Bonwick Ingénieur éminent Architecte en chef de ZFS Sun Microsystems, Inc. |
«Nous avons tout repensé et nous l'avons réaménagé», explique Jeff Bonwick, ingénieur distingué de Sun et architecte en chef de ZFS. "Nous avons jeté 20 ans de vieille technologie qui était basée sur des hypothèses qui ne sont plus vraies aujourd'hui."
ZFS est pris en charge sur les plates-formes SPARC et x86.
Plus important encore, ZFS est neutre en termes d'endian.
Vous pouvez facilement déplacer des disques d'un serveur SPARC vers un serveur x86.
Aucune des deux architectures ne paye une taxe d'échange d'octets en raison de la technologie «adaptative endian-ness» en instance de brevet de Sun, qui est unique à ZFS. Et vous n'avez pas à vous soucier de la migration. Sun continue de prendre en charge le système de fichiers UFS.
ZFS répond aux besoins d'un système de fichiers pour tout, des ordinateurs de bureau aux centres de données. Conçu en pensant à l'administrateur, ZFS est le seul système de fichiers autoguérissant et autogéré. CA offre:
- Administration simple
ZFS automatise et consolide les concepts complexes d'administration du stockage, en réduisant les frais administratifs de 80%. - Intégrité des données garantie
ZFS protège toutes les données avec des sommes de contrôle de 64 bits qui détectent et corrigent la corruption des données silencieuses. - Une évolutivité illimitée
En tant que premier système de fichiers 128 bits au monde, ZFS offre 16 milliards de milliards de fois la capacité des systèmes 32 ou 64 bits. - Performances
fulgurantes ZFS est basé sur un modèle d'objet transactionnel qui supprime la plupart des contraintes traditionnelles sur l'ordre des E / S émettrices, ce qui entraîne d'énormes gains de performance.
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ZFS atteint ses performances impressionnantes grâce à un certain nombre de techniques:
- Répartition dynamique sur tous les périphériques pour optimiser le débit
- La conception de copie-à-écriture rend la plupart des écritures de disque séquentielles
- Des tailles de blocs multiples, choisies automatiquement pour correspondre à la charge de travail
- Priorité d'E / S explicite avec la planification d'échéance
- Tri et agrégation d'E / S globalement optimales
- Flux de prélecture indépendants multiples avec détection automatique de la longueur et de la foulée
- Instantanés de lecture / écriture illimités et instantanés
- Opérations de répertoire parallèles et à temps constant.
Tout comme il soulage considérablement la souffrance des administrateurs système, ZFS offre un soulagement pour les résultats de votre entreprise. Étant donné que ZFS est construit au-dessus des pools de stockage virtuels
(contrairement aux systèmes de fichiers traditionnels qui nécessitent un gestionnaire de volumes distinct),
la création et la suppression de systèmes de fichiers sont beaucoup moins complexes. Non seulement cela élimine le besoin de payer pour des licences de gestionnaire de volume et permet des contrats de support unique, mais cela réduit les coûts d'administration et augmente l'utilisation du stockage.
(contrairement aux systèmes de fichiers traditionnels qui nécessitent un gestionnaire de volumes distinct),
la création et la suppression de systèmes de fichiers sont beaucoup moins complexes. Non seulement cela élimine le besoin de payer pour des licences de gestionnaire de volume et permet des contrats de support unique, mais cela réduit les coûts d'administration et augmente l'utilisation du stockage.
ZFS apparaît aux applications comme un système de fichiers POSIX standard - aucun portage n'est requis. Mais pour les administrateurs, il présente un modèle de stockage groupé qui élimine le concept ancien de volumes, ainsi que tous les problèmes de gestion de partition, de provisionnement et de dimensionnement de système de fichiers associés. Des milliers, voire des millions, de systèmes de fichiers peuvent tous provenir du pool de stockage commun de ZFS, chacun ne consommant que l'espace dont il a besoin. La bande passante d'E / S combinée de tous les périphériques de ce pool de stockage est toujours disponible pour chaque système de fichiers.
Entrez dans la piscine
Avec les volumes traditionnels, le stockage est fragmenté et échoué. Avec le pool de stockage commun de ZFS, il n'y a pas de partitions à gérer. La bande passante d'E / S combinée de tous les périphériques d'un pool de stockage est toujours disponible pour chaque système de fichiers.
Délivrer une administration quasi nulle
Deux des objectifs de Sun avec ZFS étaient de supprimer de nombreux concepts complexes d'administration de stockage et d'automatiser de nombreuses tâches administratives courantes.
Par exemple, la création d'un pool de stockage, la création d'un pool ou l'ajout ou la suppression d'un système de fichiers peuvent se faire à l'aide d'une seule commande simple - au lieu du processus multi-étapes (
format, newfs, edit/etc/vfstabet ainsi de suite) .
Considérez ce cas: Pour créer un pool, pour créer trois systèmes de fichiers, puis pour développer le pool - 5 étapes logiques - 5 commandes ZFS simples sont requises, par opposition à 28 étapes avec un système de fichiers traditionnel et un gestionnaire de volumes.
De plus, ces commandes sont toutes constantes et complètes en quelques secondes. Les systèmes de fichiers traditionnels et les volumes prennent souvent des heures à configurer. Dans le cas ci-dessus, ZFS réduit le temps nécessaire pour effectuer les tâches de 40 minutes à moins de 10 secondes.
L'interface de ligne de commande de ZFS simplifie considérablement l'administration. Il est axé sur les tâches, laissant les administrateurs exprimer les tâches qu'ils veulent accomplir au lieu de devoir mémoriser ou rechercher des commandes cryptées.
«Vous n'avez pas à vous soucier des détails de vos disques, de votre stockage ou de vos systèmes de fichiers», explique M. Bonwick. "Vous ajoutez des disques à votre pool de stockage, les systèmes de fichiers consomment automatiquement l'espace dont ils ont besoin et les administrateurs n'ont pas besoin de s'impliquer.
«Nous voulions concevoir un système intégré à partir de zéro, et si vous êtes prêt à utiliser l'ensemble du logiciel, il y a beaucoup d'innovation possible.
Prendre les devoirs de l'intégrité des données
Les données peuvent être corrompues de plusieurs façons, comme une erreur système ou une coupure de courant inattendue, mais ZFS supprime cette peur de l'inconnu. ZFS empêche la corruption des données en conservant des données cohérentes à tout moment. Toutes les opérations sont transactionnelles. Cela non seulement maintient la cohérence, mais supprime également presque toutes les contraintes sur l'ordre d'E / S et permet aux changements de réussir ou échouer dans son ensemble.
Toutes les opérations sont également copy-on-write. Les données en direct ne sont jamais écrasées. ZFS écrit des données dans un nouveau bloc avant de modifier les pointeurs de données et de valider l'écriture. La copie sur écriture offre plusieurs avantages:
- Etat sur disque toujours valide
- Sauvegardes cohérentes et fiables
- Rétablissement des données à un moment donné
«Nous validons la totalité de la pile d'E / S, du début à la fin, sans aucune conjecture, c'est une intégrité des données prouvable», explique M. Bonwick.
Les administrateurs n'auront plus jamais à exécuter des procédures de récupération laborieuses, par exemple
En fait, les ingénieurs de Solaris Kernel, Bill Moore et Matt Ahrens, ont soumis ZFS à plus d'un million d'accidents violents et forcés au cours de leurs tests. ZFS n'a jamais perdu l'intégrité des données ou a fui un seul bloc.
fsck, même si le système est fermé de façon impropre. En fait, les ingénieurs de Solaris Kernel, Bill Moore et Matt Ahrens, ont soumis ZFS à plus d'un million d'accidents violents et forcés au cours de leurs tests. ZFS n'a jamais perdu l'intégrité des données ou a fui un seul bloc.
En outre, ZFS est le seul système de fichiers qui effectue des sommes de contrôle 64 bits de bout en bout sur toutes les données afin d'éviter la corruption de données silencieuse. Lorsque des données sont lues, la somme de contrôle est vérifiée pour s'assurer que les données que l'application a écrites sont celles qui sont renvoyées.
«Le coût de la réalisation d'une somme de contrôle n'est plus prohibitif: brûler un petit pourcentage du processeur pour savoir que les données sont intactes est un prix que les administrateurs seraient prêts à payer», explique Moore.
Dans le cadre de la quête de Sun pour construire des systèmes véritablement autoréparables (voir la fonctionnalité Sun.com du 7 septembre ), ZFS peut auto-soigner les données dans une configuration miroir ou RAID. Lorsqu'une copie est endommagée, ZFS la détecte via la somme de contrôle et utilise une autre copie pour la réparer.
Aucun produit concurrent ne peut le faire. Les miroirs traditionnels ne peuvent gérer qu'une défaillance totale d'un périphérique.
Ils n'ont pas de sommes de contrôle, donc ils n'ont aucune idée quand un appareil retourne de mauvaises données.
Ainsi, même si les miroirs répliquent des données, ils n'ont aucun moyen d'en tirer parti. En revanche, les sommes de contrôle de bout en bout dans ZFS lui permettent de trouver et de corriger automatiquement les mauvais blocs - avec une certitude de neuf neuf.
Ils n'ont pas de sommes de contrôle, donc ils n'ont aucune idée quand un appareil retourne de mauvaises données.
Ainsi, même si les miroirs répliquent des données, ils n'ont aucun moyen d'en tirer parti. En revanche, les sommes de contrôle de bout en bout dans ZFS lui permettent de trouver et de corriger automatiquement les mauvais blocs - avec une certitude de neuf neuf.
Créer une immense capacité
Les ingénieurs de Sun se sont demandé si les capacités 64 bits des systèmes de fichiers actuels continueront à suffire au cours des 10 à 20 prochaines années. Leur réponse était non.
Si la loi de Moore tient, dans 10 à 15 ans, les gens auront besoin d'un 65e bit. En tant que système 128 bits, ZFS est conçu pour prendre en charge plus de stockage, plus de systèmes de fichiers, plus d'instantanés, plus d'entrées de répertoire et plus de fichiers que ce qui peut éventuellement être créé dans un avenir prévisible.
Si la loi de Moore tient, dans 10 à 15 ans, les gens auront besoin d'un 65e bit. En tant que système 128 bits, ZFS est conçu pour prendre en charge plus de stockage, plus de systèmes de fichiers, plus d'instantanés, plus d'entrées de répertoire et plus de fichiers que ce qui peut éventuellement être créé dans un avenir prévisible.
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